Энергетический маяк - Пешков Вячеслав Александрович


Настолько углубленным изучением материалов, привезенных из разных лабораторий ( пунктов наблюдения) нашей страны в РАН еще не было. В коридорах академии в летний теплый денек, да еще и в выходной, творилось столпотворение.

Огромное число ученых, представляющих ряд ведущих научных организаций всего Мира и приехавших сюда в Москву в РАН, на конференцию по ядерной физике и огромное количество журналистов собрались в большом зале академии.

О термоядерном синтезе водорода говорили давно, еще после изобретения водородной бомбы. «Великие умы», почесывая свои затылки, представляли себе, как управляя цепной реакцией синтеза, где небольшое количество водорода «превращается» в гелий и выделяется огромная энергия.

Вы только представьте себе! Работают энергоемкие предприятия, заводы, городской электротранспорт, повсюду провода и кабельные линии, это сотни МВт мощности. Чтобы получить такую мощность надо сжигать примерно несколько железнодорожных составов угля, или несколько МЛН кубических метров газа в сутки.

А если... Заложить примерно один килограмм водорода в реактор, и на несколько лет хватит.

Да, представить такое сложно. Но вполне возможно, что в наши дни двадцать первого века, такие проекты могли бы существовать.

Выбросы газов содержащих углерод, почти бы отсутствовали, выкачивать газ из недр земли не надо, уголь не нужен, строить огромные платины на реках не требуется. Скажите, это фантастика? Нет!

Я скажу более, получить управляемую энергию синтеза водорода, теоретически очень просто, задайте этот вопрос своим детям или внукам, которые учатся в школе старших классов и они Вам объяснят, как это происходит.

Но возникает вопрос, почему же сегодня нет таких электростанций.

Сегодня идет война за энергоносители, традиционные как газ, нефть. За разработки шельфов включая Антарктику, некоторые страны уже сейчас готовы к войне.

Давайте не будем забегать вперёд, а вернёмся к вопросу получения энергии водорода. Вопрос в том, чтобы получить управляемый синтез водорода в гелий требуется температура примерно пятнадцать миллионов градусов Цельсия.

В природе такая температура существует, в ближайшем, к нашей Земле космическому телу Солнцу. Там в центре звезды, при температуре в пятнадцать миллионов градусов, происходит термоядерная реакция синтеза водорода в гелий.

При этом энергию Солнца мы получаем в виде света от видимого спектра до радиоволн, рентгеновского излучения и тепла.

На земле в лабораторных условиях такую температуру тоже можно получить, а при синтозе водорода она должна поддерживаться постоянно. Вопрос в чем и как удержать этот синтез?

При такой температуре всё, что материально превращается в газы. Любая «печка» где будет «варится» энергия жизни, просто испарится. Вот сегодня и сейчас эта задачка, удержать термоядерный синтез. Где на земле найти такой «котёл», чтобы он не расплавился и не испарился. Современная наука, которая теоретически позволяет удержать термоядерный синтез таких температур, только в магнитном поле. А если будет создан такой реактор? Где взять для него топливо (водород). Население всей планеты растет, развивается прогресс, а для этого требуется всё больше и больше энергии. Можно сказать просто, из воздуха нашей атмосферы, или из воды океана, или моря.

Перед своей фантастической повестью, я хочу сказать несколько слов о возможно еще одном существующем методе получения энергии, но пока это фантастика.

На границе Франции и Швейцарии глубоко под землёй существует самый большой в мире ускоритель частиц, конечно, это адронный коллайдер. В нём разгоняют элементарные частицы до около скорости света, а затем их сталкивают. Это имитация большого взрыва вселенной, где рождаются новые элементарные частицы, которые живут долю секунды. Ученые всего мира пытаются понять, откуда взялось всё…вся материя, время, пространство, энергия.

Возможно, мы скоро получим какие-то ответы, когда самый мощный ускоритель в мире, заработает на полную мощность.

Да, но сейчас мы говорим о получении высокой энергии, причем тут коллайдер? И что может сегодня превысить мощность термоядерного синтеза водорода? Это страшно представить, но это.....

Да! Есть, это «антиматерия».

При столкновении частиц около скорости света в ускорителе, мы получаем и «античастицы». Они противоположны частицам своим зарядом. Ну, давайте представим атом, который состоит из положительно заряженных протонов, нейтральных нейтронов (ядро) и электронов, которые заряжены отрицательно (оболочка). А если ядро атома будет иметь отрицательный заряд, а оболочка положительный заряд, вот это и будет «античастица» из которой состоит «антиматерия».

И вот теперь, если мы соединим частицы, материи и антиматерии, то мы увидим великую формулу Эйнштейна (E=MC2) в действии, где масса переходит в чистую энергию. Этих частиц больше существовать не будет, они самоуничтожатся, но при этом будет выделено энергии почти равной единицы всей массы частиц. Чтобы представить силу взрыва, соединив один грамм антиматерии и материи, то мы получим выделение энергии 10 в четырнадцатой степени Дж. энергии, это примерно как взорвать атомную бомбу в10 .тонн.

А если этой энергией управлять? А может ли такой реактор существовать в будущем, где в прямом смысле граммы веса «антиматерии» могут обеспечить энергией огромные города с их предприятиями, транспортом, и полной инфраструктурой?

Давайте себе представим, как это будет, с чего всё начнётся.

И, погружаемся в удивительный мир науки и фантастики!

ГЛАВА 1

Максим сидел в своей лаборатории института и работал просто на износ. Институт НИИЯФ МГУ он закончил, защитил диссертацию и теперь как уже сотрудник, специалист полноправно занимал своё место в лаборатории ядерных исследований. С самого детства Максим увлекался физикой и математикой. Ещё в школе в радиокружке он отличался удивительными способностями к изобретениям. Построит радиопередатчик к управляемой модели самолета и обязательно с «изюминкой», к примеру с однополостной модуляцией управления.

─ А почему ты сделал именно так? − спрашивал преподаватель.

─ Да, Вы знаете, при этом можно сжать несущую частоту передачи и уместить несколько операций на одном канале, − отвечал Максим.

Преподаватель Фёдор Анатольевич Андреев был мальчишкой очень доволен. Фёдор Анатольевич в школе преподавал физику и математику. Максим часто заходил в кабинет физики, и они разговаривали на разные темы, те которые касаются не только физики, но и химии, философии. Даже когда Максим был болен простудой и находился на лечении дома, Фёдор Анатольевич заходил к нему домой и они подолгу, беседовали за чашкой горячего чая, погружались в науку до позднего вечера.

В лаборатории института стояла тишина, там уже никого не было, Максим, как всегда задержался, даже, наверное, сам не заметив этого. На его рабочем столе лежали книги, какие-то расчёты, таблицы, беспорядочно разбросаны листы бумаги с непонятными записями.

Он встал из-за своего стола, посмотрел на часы и тут раздался телефонный звонок.

─ Привет Макс! ─ Прозвучал нежный женский голос.

Максим как будто проснулся от «зимней спячки», его глаза расширились и немного заикаясь, ответил:

─Наааташа! Слушай, ну извиини, я немного засиделся на работе.

─ У, да я знаю, поэтому я и звоню заранее.

─ Всё, всё сейчас выхожу, иду, ну то есть еду, ─ он быстро оделся, выключил приборы лаборатории, закрыл кабинет, мгновенно спустился по широкой лестнице второго этажа института и через минуту оказался на улице.

Свежий осенний воздух был наполнен ароматом желтых листьев, которые простилались по длинной аллее, которая проходила прямо до станции метро. Вдоль аллеи стояли вековые деревья, и их ветки грозно спускались почти до ровного асфальта. Максим шел по самой середине этой аллеи, слегка загребая опавшие листья ногами. Он думал о своих исследованиях, о том, что стоит за его расчётами, за его лабораторными испытаниями элементарных «античастиц». И вот, через несколько минут, почти незаметно перед ним появилась большая буква «М».

По Сокольнической линии метрополитена, Максим очень скоро добрался до станции «Парк культуры».

Он увидел Наташу. Она уже ждала его у главного входа. Она стояла, чуть опустив голову и смотрела, куда-то в сторону. Её коротенькая белая курточка была видна издалека. Максим замедлил шаг, ему стало очень стыдно и именно сейчас, за опоздание, которое было просто очередным.

Наташа была очень симпатичной девушкой, её стройная фигурка и выразительные черты лица достались ей от мамы. Она училась с Максимом на одном курсе института, но из-за болезни ей пришлось защитить свой диплом годом позже. Она была простой студенткой, мечтала работать в школе, в обычной Московской средней школе.

Они с Максимом очень любили гулять по старой Москве, по улочкам где, когда то бродили великие писатели, или знаменитые артисты, или ученые, да просто люди, которые разговаривали, наверное, о чем-то великом, а может быть просто молчали и каждый думал о чём-то своём.

─ Ну, вот Макс, ну что опять случилось! Ты что там вечный двигатель изобрёл? ─ спросила Наташа и ехидно посмотрела на Максима.

─ Да изобрёл, но только не вечный двигатель, а реактор, который будет выдавать энергию, в виде тепла и будет выдавать столько, сколько хочешь, ─ сказал Максим и добавил:

─ Только конечно это фантастика в моих мыслях, хотя кое-что уже есть.

− Слушай, это так интересно, ну расскажи, пожалуйста, ну пожалуйста, что это такое? ─ Наташа всё настойчивее просила рассказать об этом непонятном устройстве.

Они шли по вечерней Москве, по какой-то узенькой тропинке между старых домов. Они шли медленно и Максим рассказывал, про что-то необыкновенное, про то что сегодня является фантастикой, а завтра может стать реальностью.

− Если создать такой реактор, в котором при соединении материи и антиматерии выделяется почти сто процентов энергии, да а ты помнишь формулу Эйнштейна E=MC2? − Сказал Максим.

− Это когда материя переходит в чистую энергию, с гордостью ответила Наташа.

− Да конечно, только в нашем случае, почти, вся материя переходит в энергию, − уточнил Максим.

− А почему почти? − Заинтересовалась Наташа.

− О, это очень интересный вопрос. Понимаешь, современные ученые считают, что Вселенная произошла от большого взрыва. При взрыве образовалось пространство, время, материя но, из математики мы знаем, что есть точка отсчёта, это «0», и отсюда начинаем считать 1, 2, 3...это, то, что >0 и -1, -2, -3... это, то, что <0. Это можно отнести и к пространству и к материи. В данном случае мы имеем дело с антиматерией. Все дело в том, чтобы теоретически теория большого взрыва была верна, то при взрыве именно материи оказалось больше чем антиматерии. Вот поэтому при взаимном самоуничтожении материи и антиматерии часть материи, которая осталась это и есть наша Вселенная!

Наташа задумчиво смотрела на свои туфельки, которыми слегка отгребала листву, но мыслями она была, где-то далеко, в этом непонятном мире иллюзий, догадок, предположений в науке.

В жизни она была довольно скромным человеком, и её родители прививали ей больше логики действий в жизни и в ситуациях в частности. А когда начинаешь размышлять о чём-то необъяснимом, непонятном человеческому разуму, то логическое размышление начинает приводить в «тупик».

Наташа приостановилась, посмотрела на Максима, на её лице, появилась едва заметная улыбка.

− Максим, а скажи мне, пожалуйста, если материи было больше чем антиматерии, то получается дисбаланс, получилась пустота, разве в математике такое может быть? − Обратилась к Максиму Наташа.

− Нет, Наташа, это не пустота, это пространство − ответил Максим.

За разговорами время прошло быстро, они вышли на проспект, ещё пять минут прошли по прямой длинной улице и остановились около дома, где жил Максим. В старой «хрущёвке» у Максима была двухкомнатная квартира. Свет в окнах его квартиры был погашен, потому что там он жил один.

Его родители жили в Медведково, а эта квартира досталась ему от бабушки.

Наташа и Максим иногда приезжали к родителям Максима в Медведково, или приезжали к родителям Наташи. В этой квартире они никогда не были. Максим впервые пригласил Наташу на чашку чая к себе домой. Она очень скромно улыбнулась и тихо произнесла:

− Ты меня пригласил к себе домой рассказать о какой материи? После этих слов улыбка на её лице плавно стала исчезать, и она стала очень внимательно рассматривать свой рукав курточки, как будто там она искала расползавшийся шов ниток или выдранный клок кожи. Но как бы внимательно она, ни смотрела, там ничего не было.

− А я тебе буду рассказывать обо всём по порядку, − ответил Максим, он взял ее, за рукав которой она внимательно рассматривала и они пошли.

Старенький лифт быстро доставил их до четвёртого этажа, где квартира Максима находилась почти напротив, он открыл дверь, и они вошли. В квартире было много книг, они были повсюду, в прихожей, в комнате зала, на кухне. Висели старинные картины, было много антикварных вещей. Даже обои квартиры напоминали примерно семнадцатый-восемнадцатый век. Всё так выглядело, как будто Наташа попала в музей. Она сидела на диванчике, сжав свои колени и подложив под них ладони. Она сидела и рассматривала произведения искусств мирового масштаба в простой «двушке» центра Москвы. Наташа просто не могла оторвать взгляда, от того, куда только не посмотрит. Она вдруг увидела, что рядом с ней стоит Максим, у него в руках был поднос с двумя чашками чая и конфетами в каких-то красивых обёртках.

− Слушай Наташка, я тебя такой красивой никогда

не видел, − неуверенным голосом произнёс Максим. Он всегда такой в себе уверенный, но сейчас казался каким-то беспомощным и поражённым. Наташа встала с дивана, подошла к Максиму и положила ему свои руки на плечи. Играла лёгкая музыка, и они вместе стали кружиться в танце, чувствуя ту гармонию, которая объединяла мужчину и женщину.

Вечер прошел просто великолепно. Когда Наташа проснулась, было уже семь часов утра. Максима рядом не было. Она, лёжа в постели, снова рассматривала всю прелесть старинного искусства, которое её окружало в этой квартире.

− Да это просто великолепно! В который раз, она восхищалась увиденным.

− Интересно, а где же Максим? − Подумала Наташа.

Она встала с дивана, прошла на кухню.

− Макс, ты где!? − Позвала Наташа.

Она прошла в ванную комнату, туалет и там его нет. А, да вот ещё одна комната. Она направилась в последнюю комнату, которая располагалась в квартире, но там дверь была заперта. Вдруг послышался щелчок замка, открылась входная дверь, и на пороге квартиры появился Максим. У него в руках был огромный пакет с продуктами.

− А, ты уже проснулась? Сказал Максим и аккуратно стал выкладывать продукты из содержимого пакета.

− Сегодня выходной день и в институт я не поеду, сегодня есть очень хороший повод выпить вот эту бутылочку вина, − продолжал Максим.

Он достал из того же пакета бутылочку французского вина и прошел в комнату.

Наташа сидела на диване и в руках держала, какую-то книгу, когда Максим вошел в комнату, Наташа аккуратно её отложила в сторону и тихонечко спросила:

− Макс, я не ослышалась, сегодня что, мы гуляем?

− А повод? − Спросила Наташа.

Максим поставил вино на стол.

− Сейчас всё объясню, сейчас открою кабинет. Максим подошел к той самой двери, которая была заперта, вставил ключ в замочную скважину, сделал несколько оборотов ключом, открыл дверь и вошел вовнутрь комнаты.

− Слушай, а откуда у тебя столько книг, да ещё таких старинных? − Крикнула Наташа, но ответа не последовало.

− Эй, Макс! − Она опять позвала Максима, но уже чуть громче.

− Ты что там уснул? Наконец она встала, подошла к двери и приоткрыла её. Там находился рабочий стол, на нём стояли незнакомые приборы, стояли компьютеры, рядом со столом на тумбочке стоял большой микроскоп. Максим сидел рядом с каким-то непонятным прибором и внимательно вглядывался в маленький монитор, который был расположен на верху этого устройства. Само это устройство напоминало, что-то похожее на пылесос, но в несколько раз превышало его в размерах. Откуда-то доносился звук, напоминающий шипение телевизора, когда от него отключена антенна и стоял странный запах озона.

Дальше